節能型數位化變電站的製作方法
2023-12-11 20:06:42 4
專利名稱：節能型數位化變電站的製作方法
技術領域：
本發明涉及變電站技術及變電站自動化技術，尤其涉及節能型數位化變電站。
背景技術：
對於數位化變電站技術的研究，國外走得較早。具體為以下幾個方面在標準方面，IEC集中國際主流科研機構和製造商從1995年就開始制定IEC61850 系列標準，目前已完成IEC61850標準族的發布；並開始對試驗應用中暴露的問題進行修 正，進行第二版的編撰工作。在設備方面，基於不同原理的光纖和電子式互感器、智能化高壓電器工藝日趨成 熟，在全球不同地區的多座變電站已經成功應用。在試驗性示範應用方面，ABB、SIEMENS、ALSTOM等國外企業滿足該標準系列的產品 也已開始規模化推廣應用，並建造了數座實驗變電站；美國、德國、荷蘭等國都有示範工程， 用以驗證標準，通過時間來促進標準的進一步完善；在德國有一個示範工程，參加這個工程 的有西門子、ABB、ALSTOM等公司，其總結報告早在2000年CIGRE會議上發表；2000年，為 了驗證IEC61850的可行性，西門子和ABB等公司聯合電力公司搭建了一個試驗環境，先後 進行了 6次互操作試驗，經驗證完全滿足變電站自動化系統的實時響應性和互聯的要求； 2004年11月，西門子在瑞士投運了世界上第一座完整61850意義上的16kV變電站自動化 系統。但總體而言，國外的研究限於其電網發展的制約，多從標準及試驗性角度出發，代 表性不強；另外，由於電網技術狀況差距、電網管理要求不同、社會經濟需求差異，決定了中 國電網必須開展具有自身特色的創新之路。就國內而言，數位化變電站目前已經成為當前建設及改造的一大熱點，具體反映 在以下幾個方面從標準角度，國內從1999年開始就有人關心IEC61850，南自院從2000年開始跟 蹤、研究該標準。目前，南瑞科技、電科院、四方、南瑞繼保、許繼、東方電子等國內主流廠家 正在積極研究和開發相關產品，國內對於IEC61850的關注程度和研發投入正日益加大。 2004年底起，有國網國調中心牽頭組織了 6次有關IEC61850的互操作試驗，用戶和廠家對 於IEC61850在國內數位化變電站上的應用及其前景已形成基本共識。從設備角度，國內主流廠家已經開發了數位化變電站所需的主要保護、測控、故 錄、備投、計量等設備，並基本進行了 一致性測試。從試驗示範角度，一些數位化變電站的試點應用工程已經建成並投入試運行。基 於不同原理的數字式互感器和智能化高壓電器，在不同地區的多座變電站已經開始試用。從節能的角度來看，國內外對具體電器設備的節能已展開了較多的研究，1973年 能源危機後，各發達國家在設備節能方面都投入了大量的研發精力。目前已有不少成熟產 品如地源熱泵空調、智能溫溼度控制器、太陽能光伏發電系統、LED節能燈等，且均已得到 了廣泛開發和利用。但這些產品在變電站的使用鮮見報導。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種高效可靠的節能 型數位化變電站。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現節能型數位化變電站，其特徵在於， 該變電站包括變電站層、間隔層、過程層、高壓設備，所述的變電站層通過間隔層、過程層後 與高壓設備控制連接，所述的間隔層設在過程層之上。所述的變電站層設有多個功能模塊，以實現所需功能，所述的變電站層與遠方控 制中心連接。所述的間隔層設有多個保護模塊、多個控制模塊，所述的保護模塊與控制模塊 一一對應連接，所述的多個控制模塊相互連接。所述的保護模塊與遠方保護中心連接。所述的過程層設有過程層接口，該過程層接口包括傳感器、操作機構。所述的傳感器採集高壓設備的信號，所述的操作機構控制高壓設備運轉。與現有技術相比，本發明的優點是提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電 和電網調度的能力，降低了變電站建設的總造價，且實現了變電站中所有信息的採集、傳 輸、處理和控制全數位化的目標。
圖1是本實用新型節能型數位化變電站的示意圖。
具體實施例方式以下結合具體實施例對本發明做進一步說明。本實用新型主要完成一次電氣設備實現數位化通信，數位化一次設備和二次智能 裝置均按照全站統一的標準平臺(IEC61850標準)進行數據建模及通信，並在此平臺的基 礎上實現相互之間的互操作性。數位化變電站技術的運用，有利於變電站的安全穩定運行、也有利於變電站降低 成本1)新型電子式互感器的運用，避免了傳統常規電磁式互感器的磁飽和、鐵磁諧振 等問題。電子式互感器可以使得一次系統和二次系統完全隔離。2)可以大量減少站內二次電纜的數量，簡化站內二次接線。3)數位化的一次電氣設備一般體積偏小，二次電纜被光纜代替又可以節省電纜層 和電纜溝的空間，這樣有利於變電站空間布置的緊湊化。4)站內智能裝置基於IEC61850標準建模並通信，有效的縮短設備調試周期，節省 人工成本。如圖1所示，節能型數位化變電站，該變電站包括變電站層、間隔層、過程層、高壓 設備，所述的變電站層通過間隔層、過程層後與高壓設備控制連接，所述的間隔層設在過程 層之上。所述的變電站層設有多個功能模塊，以實現所需功能，所述的變電站層與遠方控制 中心連接。所述的間隔層設有多個保護模塊、多個控制模塊，所述的保護模塊與控制模塊一一對應連接，所述的多個控制模塊相互連接。所述的保護模塊與遠方保護中心連接。所 述的過程層設有過程層接口，該過程層接口包括傳感器、操作機構。所述的傳感器採集高壓 設備的信號，所述的操作機構控制高 壓設備運轉。
權利要求
節能型數位化變電站，其特徵在於，該變電站包括變電站層、間隔層、過程層、高壓設備，所述的變電站層通過間隔層、過程層後與高壓設備控制連接，所述的間隔層設在過程層之上。
2.根據權利要求1所述的節能型數位化變電站，其特徵在於，所述的變電站層設有多 個功能模塊，以實現所需功能，所述的變電站層與遠方控制中心連接。
3.根據權利要求1所述的節能型數位化變電站，其特徵在於，所述的間隔層設有多個 保護模塊、多個控制模塊，所述的保護模塊與控制模塊一一對應連接，所述的多個控制模塊 相互連接。
4.根據權利要求3所述的節能型數位化變電站，其特徵在於，所述的保護模塊與遠方 保護中心連接。
5.根據權利要求1所述的節能型數位化變電站，其特徵在於，所述的過程層設有過程 層接口，該過程層接口包括傳感器、操作機構。
6.根據權利要求5所述的節能型數位化變電站，其特徵在於，所述的傳感器採集高壓 設備的信號，所述的操作機構控制高壓設備運轉。
全文摘要
本發明涉及節能型數位化變電站，該變電站包括變電站層、間隔層、過程層、高壓設備，所述的變電站層通過間隔層、過程層後與高壓設備控制連接，所述的間隔層設在過程層之上。與現有技術相比，本發明的優點是提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電和電網調度的能力，降低了變電站建設的總造價，且實現了變電站中所有信息的採集、傳輸、處理和控制全數位化的目標。
文檔編號H02J13/00GK101873000SQ200910050058
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月27日 優先權日2009年4月27日
發明者張小越, 陸羽鋒 申請人:上海中區節電科技有限公司